摘要：针对孤岛工作面内空巷压力大，巷道冒顶严重，在孤岛工作面过空巷期间提前采取用新型充填材料进行充填加固施工，确保了工作面过空巷的安全、快捷。
　　关键词：孤岛工作面 空巷 超高水材料 充填开采 安全回采
　　本矿是一大型现代化矿井，年产量为750万t，采煤历时48年，现该矿资源储量日渐枯竭，综采工作面布置均以边角面、孤岛面为主，地质条件相对以往变得更加恶劣，特别是该矿2011年回采的5216工作面，是我矿第一个孤岛工作面。
　　5216工作面位于52采区，该面受地质条件影响，分三段回采，一次切眼长230.5m，二次切眼长187m,三次切眼长147m,最终停采线在工作面推进至1310m处。该面巷道成巷时间长，且周边均为已采工作面，为一孤岛工作面，尤其工作面运巷围岩稳定性严重受到破坏，离层现象严重，回采前运巷变形已相当严重，不能满足生产需要，经过二次扩巷、局部挑顶处理，方可满足回采要求。但是工作面在回采过程中，又再次受回采动压叠加的影响，运巷巷道变形再次严重，曾一度影响正常生产。最后经现场调研决定对运巷采取超前统一进行顶板、外帮补打锚索，里帮补打锚杆及配合顶帮注射马丽散的方法整体加固运巷并对运巷超前维护长度加长、加密，才有效缓解了运巷巷道变形严重现象，使生产趋于正常。
　　1 工作面内布置的探巷概述
　　5216工作面回采至656m处时，将在工作面距运巷21m处揭露52北探巷，该探巷贯穿整个工作面，分别从风、运巷距原切眼820m、704m向工作面延伸，并在662m处交汇，全长约302m，断面为3.5×3.2（m2）支护形式为：锚网支护，该巷由于受断层f246、f167及搁置时间相对过长共同影响，巷道内有两处出现顶板冒顶现象，工作面回采至此段将无法正常安全回采，为保证工作面安全顺利通过该空巷，根据现场情况确定在巷道冒顶严重区域使用超高水材料进行充填，其余巷道采取补打锚索配合打设木垛联合加固措施。WWw.11665.coM（附：52北探巷巷道充填加固示意图）。
　　52北探巷巷道充填加固示意图
　　2 探巷使用超高水材料充填巷道冒顶区域施工
　　2.1 超高水材料是一新型充填材料。它是中国矿大新发明的一种采空区充填材料，水体积和水灰比分别可达97%和11:1，该材料具有早强快硬、两主料单浆（a或b浆液）流动性好、初凝时间可调等特点，可用于中远距离充填，且生成的固结体不收缩，体应变小，在三向受力状态下有良好的不可压缩性。在井下密闭、潮湿、低温的采空区中，超高水材料是一种非常好的充填材料。
　　超高水材料充填能对上覆围岩起到很好的支撑效果，并且流动性及渗透性好，能与周边煤体、岩石等有效粘结在一起，可以在一定程度上控制受回采动压影响的围岩下沉速度。
　　2.2 超高水材料充填施工
　　2.2.1 充填前的准备工作：①在风巷侧冒顶区域采用2米长大板和1.5米长道木交替打设1木垛进行加固。②在所打设木垛外巷道完整区域约3m处垂直巷道砌一道长×宽×高=4×0.85×2.7米加气混凝土砌块墙封口。③在运巷侧冒顶区域采用2米长大板和1.5米长道木交替打设1木垛进行加固。④在52探巷与运巷交叉口往里约2m处垂直巷道砌一道长×宽×高=4×0.85×2.7米加气混凝土砌块墙封口。⑤分别从5216运巷侧及靠风巷侧北探巷内所砌的加气混凝土砌块墙留口进行注超高水材料。
　　2.2.2 超高水材料充填施工顺序：①52探巷运巷侧施工顺序：清理巷道口杂物——铁柱大板棚处打设木垛、回两帮铁柱——冒顶处打设木垛加固——砌加气混凝土砌块墙——运巷口注浆。②52探巷内风巷侧施工顺序：打锚索加固——冒顶处打设木垛加固——砌加气混凝土砌块墙——风巷口注浆。③注超高水材料：预留注浆管——注浆
　　2.2.3 施工工艺：砌加气混凝土砌块墙——注超高水材料。
　　①砌加气混凝土砌块墙
　　a拉基础：首先在完好支护下拉基础，用洋镐、风镐等支挖出两帮及底板基础，底板基础要做到实底，两帮及底板基础深度不小于250mm。b砌墙：拉好基础后，开始砌墙时，采用加气混凝土块砌墙。用砂浆铺50mm基础砌墙。
　　②砌墙时要层层拉线绳
　　注超高水材料施工：预留注浆管——注浆
　　a预留注浆管：砌加气混凝土砌块墙时，安排工人在巷道顶板吊挂注超高水材料施工所用的塑料管。
　　在巷道顶板吊挂注浆管，1#注浆管头采用铅丝由运巷侧开始吊挂至52探巷内距风巷侧所砌加气混凝土砌块墙1

处；2#注浆管头采用铅丝由运巷侧开始吊挂至拐弯处；3#注浆管头采用铅丝由运巷侧开始吊挂至距冒顶区1米处；每根注浆管吊挂两根、间距500mm，当一根注浆管堵住时，另一根能够备用。注浆时从1#注浆管向3#注浆管逐步进行注浆。从冒顶区域下方通过注浆管时，严禁人员进入冒顶区下方，必须在冒顶区两侧站人将注浆管从一侧窜至另一侧。
　　b注浆：待砌墙凝固7天后，即可注浆。把混合器与注浆管用高压胶管阀门连接好，进行注浆。当一个注浆孔浆液注满后，立即停泵，并关闭阀门，阀门关闭10min，待注浆管浆液不流动时方可卸下。
　　超高水材料充填巷道长度累计达89m。其中靠运巷侧受f167断层影响冒顶区域约46m长巷道全部用超高水材料充填，对于风巷侧受f246断层影响冒顶区域往里约43m巷道全部进行充填加固。
　　3 工作面过52北探巷及充填区域前期准备
　　3.1 提前制定过空巷专项措施：由于该空巷斜穿整个工作面，且又受f246、f167两条断层影响，对回采影响极大，因此要求队组提前制定过空巷及充填区域专项措施，把回采过空巷困难估计到最大，制定措施具体到每一个细节。
　　3.2 提前为工作面过空巷准备好各种支护材料、网片等:要求队组在距空巷50m时，准备好过空巷用的坑木、单体柱、网片等支护材料，为过空巷管理顶板及煤墙做好准备。
　　4 工作面过空巷充填区域
　　工作面回采至656m时揭露空巷充填区域，在揭露现场观察超高水材料充填区域及附近煤墙顶板完整，充填材料与周边煤体能完整地融为一体，硬度系数达到f=2.5（煤硬度系数：f=2）不用放炮通过，且对空巷顶板起到了很好支撑效果，回采通过此段区域，未出现片帮或漏顶现象，每天队组能正常组织生产，每天可推进4.5刀煤。（附：超高水材料充填揭露后效果图）。
　　5 工作面空巷使用超高水材料充填取得的经济及社会效益
　　5.1 通过在该工作面空巷应用充填技术，工作面在过空巷冒落区域时，不用再同过去需放炮通过，一个圆班仅能采2刀煤，严重制约工作面生产进度及矿产量完成。现该工作面过空巷期间，平均每个圆班能够采4.5刀煤，平均每天比过去可多采2.5刀，确保每天能够完成矿规定的产量任务。
　　5.2 节省了人力、物力：过去工作面过空巷，特别是过冒落区域，一个班需要组织50多余工人，现仅需30余人，一个圆班可节省人力40余人，按每人日工资250元计算，每天可节省开资10000余元，工作面材料消耗明显降低，所需坑木、网片、单体柱等材料仅是过去数量的1/3。
　　5.3 工作面过空巷安全系数达到明显提高：过去工作面过空巷，煤墙片帮及顶板破碎现象，时有发生，每次需停采煤机，闭锁大溜，组织工人进入煤墙上料绞顶管理顶板，人员安全系数极低，现过充填区域空巷，人员不用再进入煤墙，安全系数明显达到提高。
　　5.4 空巷充填技术有极大推广应用价值：5216孤岛工作面空巷内使用超高水材料充填实践的成功应用，为本矿今后其它回采工作面遇到空巷进行充填管理，提供了技术支持，对空巷特别是冒落区与使用充填方法处理探明了道路。同时为其它煤矿，采用超高水材料处理工作面空巷，提供了很好的借鉴作用。